[发明专利]一种工业废弃物绿色充填置换开采方法

说明书

一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，属于煤矿开采技术领域，目的在于提供一种安全高效的充填开采方法，利用电厂工业废弃物作为充填材料，置换开采井下煤炭资源，一方面实现工业废弃物的妥善处置，另一方面实现矿山的无煤柱绿色充填开采，保护地下水，保护生态环境。

技术领域

本发明属于煤矿开采技术领域，具体涉及一种采用电厂及煤矿产生的工业废弃物，如矸石、粉煤灰、石膏、炉渣及高盐水、脱硫水等充填置换开采井下煤炭资源的开采方法。

背景技术

煤电一体化企业，在生产过程中产生大量矸石、粉煤灰、石膏、炉渣及高盐水、脱硫水等工业废弃物，这些废弃物一直没有很好的处理方法，目前主要依靠排渣场就地储存和堆放，占用大量土地，严重破坏生态环境，污染水资源。

随着国家对企业环保及排放处置要求的不断提高，企业经营生产压力越来越大，严重制约了企业的快速发展。废弃物的妥善处置是目前煤电一体化企业亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安全高效的充填开采方法，利用电厂工业废弃物作为充填材料，置换开采井下煤炭资源，一方面实现工业废弃物的妥善处置，另一方面实现矿山的无煤柱绿色充填开采，保护地下水，保护生态环境。

本发明采用如下技术方案：

一种工业废弃物绿色充填置换开采方法，包括如下步骤：

（1）巷道布置

根据工作面开采区域大小，工作面沿走向布置三条回采顺槽，其中，中间的一条作为运输顺槽，上下两条分别作为上回风顺槽和下回风顺槽，运输顺槽的一端与采区的运输大巷相连，上回风顺槽和下回风顺槽的一端分别与采区的回风大巷相连，在各条回采顺槽掘进到位后，在三条回采顺槽的另一端布置切眼条带矿房贯通运输顺槽、上回风顺槽和下回风顺槽，形成全风压通风系统；

（2）回采工艺

工作面采用巷式条带开采工艺，条带矿房长度为50-100m，宽度为5m，工作面实体煤开采分为以下三个步骤：步骤一，实体煤开采，采用“采一留三”的条带矿房开采工艺，即沿切眼条带矿房每隔15m煤柱回采一个条带矿房，采用连续采煤机或掘采机进行煤炭开采，后配套运输采用梭车或防爆装载机运输，回采过程中每完成一个掘进循环进行矿房顶板及两帮支护，每回采完一个条带矿房及时进行充填；步骤二，开采15m煤柱的中间5m煤柱，回采过程中同样每完成一个掘进循环进行矿房顶板和两帮支护，条带矿房回采完毕及时进行充填；步骤三，开采步骤一和步骤二的充填体之间的5m煤柱，回采过程中每完成一个掘进循环只进行矿房顶板支护，两帮不支护，在条带矿房回采完毕及时进行充填；

（3）充填工艺

依据上述三个步骤的回采工艺，相应充填工艺分为一阶段高强度充填和二阶段低强度充填，在上述步骤一和步骤二采完的条带矿房，采用高强度充填体充填，采用工业充填泵或自流方式通过充填管路由地面输送至井下条带矿房，步骤三采完的条带矿房，采用二阶段低强度充填体进行充填；

一阶段高强度充填的方法：在充填过程中，为便于充填工艺衔接和充填体硬化，2-3个条带矿房交替进行充填；

二阶段低强度充填的方法包括采用低强度料浆进行充填或采用固体胶结充填方式；

近水平煤层的充填接顶：根据条带矿房长度和充填料浆流动性布置若干充填接顶管路和排气管路；

（4）通风方式